211service.com
Grūts padoms nano manipulācijām
IBM Cīrihes pētniecības laboratorija — kur ir izgudroti vairāki revolucionāri mikroskopijas rīki — ir izveidojis jaunu, izturīgu pārklājumu atomspēka mikroskopa (AFM) galam — ierīci, ko var izmantot, lai uzņemtu nanomēroga attēlus, kad uzgalis tiek nobraukts pa virsmu mikroskopiska konsole. Pārklājums varētu paplašināt AFM izmantošanas veidu klāstu, lai iekļautu litogrāfisko masku izgatavošanu elektroniskai ražošanai ar 10 nanometru lielumu, kas pārsniedz tradicionālo procesu, piemēram, e-staru litogrāfijas, robežas.
Zinātnieki jau sen ir vēlējušies izmantot atomu uzgaļus šādos veidos, taču ir grūti novērst silīcija uzgaļu pārāk ātru nolietošanos, kad tie pārvietojas pa virsmu, saka Marks Lants, IBM Cīrihes pētniecības laboratorijas uzglabāšanas pētījumu vadītājs.
Izplatīts veids, kā padarīt atomu galus nodilumizturīgākus, ir pievienot dimanta pārklājumu. Bet dimants ir pārsteidzoši nestabils, saka Lantz. Tas sadegs, uzkarsējot līdz aptuveni 400 °C, kas noteiktiem lietojumiem ir nepraktiski. Sākotnēji IBM bija nolēmis izmantot apsildāmus uzgaļu blokus, lai sadedzinātu bedres plānās polimēru substrātos kā veids, kā saglabāt digitālo atmiņu — šis jēdziens ir pazīstams kā tūkstoškāju atmiņa . IBM vairs neizmanto tūkstoškāju atmiņu kā patērētāju tehnoloģiju, lai gan cer to pielāgot arhīvu uzglabāšanas sistēmām vai ātrgaitas subcellulāro procesu bioloģiskajai attēlveidošanai.
IBM pētnieki uzklāj silīcija karbīda slāni, materiālu, kas ir nedaudz mīkstāks par dimantu, bet karsējot nedeg. Silīcija karbīdam ir ārkārtīgi augsta kušanas temperatūra, tāpēc pat pie 1400 °C tas joprojām saglabā savu izturību, saka Lancs.
Komanda nāca klajā ar jaunu procesu, lai izveidotu silīcija karbīda pārklājumu. Tas tika izstrādāts sadarbībā ar Robertu Kārpiku un kolēģiem Pensilvānijas Universitātē un Kumaru Sridharanu un kolēģiem Viskonsinas Universitātē. Sīkāka informācija par darbu tika publicēta vakar žurnālā Uzlaboti funkcionāli materiāli .
Process ietver oglekļa jonu implantēšanu uzgalī, ieskaujot galu ar plazmu, kas satur oglekļa jonus, pēc tam pieliekot augstu spriegumu starp plazmu un galu, izraisot jonu iegulšanu tā virsmā. Pēc tam galu uzkarsē līdz 1100 °C, kas ir pietiekama temperatūra, lai oglekļa joni reaģētu ar blakus esošajiem silīcija atomiem, veidojot plānu silīcija karbīda pārklājumu. Pārklājuma biezums ir aptuveni 15 līdz 18 nanometri, un pašā gala virsotnē, kur izmēri kļūst mazāki par šo, pēdējie 30 nanometri no gala, ir tikai tīrs silīcija karbīds, saka Lantz.
Čads Mirkins , Ziemeļrietumu universitātes Starptautiskā nanotehnoloģiju institūta direktors, saka, ka kopumā un tādiem uzdevumiem kā atmiņas glabāšana lielākā problēma, kas ierobežo lietderību, ir ātrums. Bet viņš piebilst, ka būtu jēga izmantot AFM, lai izveidotu litogrāfisko masku, jo ātrums nav tik svarīgs.